【摘 要】
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Cu2Zn Sn S4(CZTS)薄膜是一种I2–II–IV–VI4直接带隙半导体材料。它拥有高达104 cm-1的光吸收系数和理想的光学带隙(1.5 e V)。同时,CZTS薄膜组成元素在地球上有着丰富的储
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Cu2Zn Sn S4(CZTS)薄膜是一种I2–II–IV–VI4直接带隙半导体材料。它拥有高达104 cm-1的光吸收系数和理想的光学带隙(1.5 e V)。同时,CZTS薄膜组成元素在地球上有着丰富的储量且价格低廉。因此,CZTS被认为是一种理想的光伏器件材料。但在制备CZTS薄膜的方法要么对设备要求高或制备工艺复杂,要么大量使用易挥发易燃易爆溶剂。本文旨在发展一种工艺简单、绿色环保的制备CZTS薄膜的方法。本文主要的研究内容主要有以下几个方面:1.在石英基底上生长高质量的CZTS薄膜。首先,在80 oC温度时,通过将金属氯化物溶解在离子液体([Bmim][Cl])中制备金属离子前驱体溶液,并借助TGA分析金属离子前驱体溶液的分解温度;然后在石英基底上制备CZTS薄膜。借助XRD、Raman、SEM、UV和XPS等测试手段,对薄膜的结构、形貌、光电性质及组成元素价态进行分析。2.将生长在FTO玻璃基底上的CZTS薄膜作为对电极应用于染料敏化太阳能电池中,以取代价格昂贵的Pt对电极,并研究了硒化CZTS薄膜的时间对电池性能的影响。
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